题目内容
如图所示，M、N是水平放置的一对正对平行金属板，其中M板中央有一小孔O，板间存在竖直向上的匀强电场，AB是一根长为9L的轻质绝缘细杆，在杆上等间距地固定着10个完全相同的带电小球(小球直径略小于孔)，每个小球带电荷量为q，质量为m，相邻小球间的距离为L，小球可视为质点，不考虑带电小球之间库仑力．现将最下端的小球置于O处，然后将AB由静止释放，AB在运动过程中始终保持竖直，经观察发现，在第二个小球进入电场到第三个小球进入电场前这一过程中，AB做匀速直线运动．已知MN两板间距大于细杆长度．试求：
(1)两板间电场强度的大小；
(2)上述匀速运动过程中速度大小；
(3)若AB以初动能Ek0从O处开始向下运动，恰好能使第10个小球过O点，求Ek0的大小．
(1)
； (2) 
；(3)135mgL
【解析】
试题分析: (1)杆匀速运动时，受力平衡，则2Eq＝10mg，解得
。
(2)杆从开始运动恰好匀速的过程中，根据动能定理得
，解得杆匀速运动的速度大小
.
(3)杆从开始运动到第10个小球过O点，由动能定理得
10mg·9L－Eq(L＋2L＋…＋9L)＝0－Ek0
解得Ek0＝135mgL.
考点： 动能定理；电场强度
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